12级复合材料炭质功能材料复习提纲_图文

《12级复合材料炭质功能材料复习提纲_图文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、炭质功能材料参考资料复合材料与工程考试形式笔试开卷考试时间和地点时间:2015年6月26EI8:20—10:00地点：第二公教D105题型与分数分布简答题1・碳原子的基本结构、杂化轨道。碳原子carbon元素原子量12.011质子数6周期2族IV主族电子层分布2・42•碳的主要同素异形休、结构熔点约为3550°C（金刚石）沸点约为4827°C（升华）OQ色（石墨），无色（金刚石）金刚石SP3杂化石墨SP2杂化+TT键富勒烯SP2+SP3杂化卡宾SP杂化+2种类有：炭nn,柔性石墨，块状石墨，金刚石，多孔炭，碳纤维，纳米碳纤维，纳米碳管，富勒烯，石墨烯金丹园的划庄如表——•>4丹］乙々度齐

2、p严QL•疫唐-够乡刁一刁多・於*号*宝沮时勿农7确$之*:爻3/mR）・/S.唧©韵加娠、渥亦•丸、呼砂〃也胡小.O•厶叫为=2,他二妙丹阿劲&序祖強_.徃坪強凑褛住，期榊世為郴'建令$切8臺。坯见，扌虑・高注丁兀夕谀HF•比

3、.册2祚朗.•旌丈勺十考gr。_/・*2,笊纶扌了乂北"*点为A~&。仏3•纳米炭纤维纳米碳纤维：一种一维炭纳米材料，CNF在直径上要小于500nm,具有圆形截纳米炭纤维制备方法：化学气相沉积法（此法又分为喷淋法，基体法，等离子CVD法）,静电纺丝法，相合成法，聚合物模板法，火焰法，电弧法，聚合物共混纺丝法，水热/溶剂热法化学气相沉积法的影响因素:碳源，催化剂（

4、大小、形状）催化助剂，反应温度与时间，基体。静电纺丝法影响因素：粘度，浓度，电压，距离，温度，湿度，喷丝方式。纳米碳纤维应用：增强材料，防静电材料，电极材料，储氢材料，催化剂载体，电子器件，，电磁屏蔽材料。4•富勒烯、纳米管、石墨烯。纳米管:制备：电弧法、激光溅射法以及化学气相沉积法（将含碳气体分解实现纳米碳管的制备，按照分级含碳气体方式的不同可分为等离子体辅助化学气相沉积法及热解法。在化学气相沉积中，必须使用催化剂，将催化剂种植于衬底上然后再沉积纳米碳管时，可以获得高度定向排列的纳米碳管CVD（ChemicalVaporDeposition,化学气相沉积），指把含有构成薄膜元素的气态反

5、应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。经过CVD处理后，表面处理膜密着性约提高30%，防止高强力钢的弯曲，拉伸等成形时产生的刮痕。特点：沉积温度低，薄膜成份易控，膜厚与淀积时间成正比，均匀性，重复性好,台阶覆盖性优良。制备的必要条件1）在沉积温度下，反应物具有足够的蒸气压，并能以适当的速度被引入反应室；2）反应产物除了形成态薄膜物质外，都必须是挥发性的；3）沉积薄膜和基体材料必须具有足够低的蒸气压。富勒烯：制备提取制备示意图：原料含富勒烯的混合物富勒烯制备基本原理：方法一、气相碳原子—

6、—碳原子（冷却）凝结方法二、催化：有机物裂解定义：由碳原子组成的球形结构，以C60、C70为代表。C60结构：碳原子分布在球形表面，类似于足球外表，碳原子以两个单键和一个双键彼此相连接，直径0.72nm,内腔直径0.36nm,有很高对称性。分子可以形成面心立方结构。固体为深黄色。化学性质:表面分布TT电子云，表现缺电子性质合成：电弧法、热蒸发法、笨燃烧法和化学气相沉积法等多孔炭材料：孔径分类微孔材料v2nm,介孔材料2-50nm,大孔＞50nm多孔材料基本表征：孔率，孔径，比表面积。石墨烯制备：石墨法【分为机械剥离法（胶带剥离，湿法球磨），化学剥离法（石墨层间插层超声剥离）】和非石墨法【

7、气相沉淀法，外延生长法，前驱体法】500-2000°C2000-3000°C有机无机物飞右墨5•炭黑、活性炭、石墨炭黑三个基本参数：粒度结构表面化学。生产工艺：1历史上最早的炭黑生产法是灯黑生产工艺，较宽范围的粒径分布，颗粒粗大，只有少量的表面氧化物2气黑的生产工艺，炭黑颗粒很细3炉黑生产工艺，是在缺氧条件下的密闭炉中进行的，颗粒很细活性炭原料广，成本低，工艺完整，简单，可批量生产，吸附性能好孔隙发达，比表面积大。活性的本质：固体表面对气体的吸附作用。物理吸附和化学吸附又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。这是活性炭为疏水性吸附剂的原因。原

8、料：几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。制备：这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活±4-I-A-I性灰。制备方法：模板法（软模板法，硬模板法）应用：利用先进的造孔技术将活性炭，使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构，专用于吸附甲醛、苯系物、氨、氨等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能，有效清除室内环